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Development of a method to simultaneously reduce short-term and long-term contamination risks of marine sediments using microbial inactivation techniques

Research Project

Project/Area Number 21K12300
Research Category

Grant-in-Aid for Scientific Research (C)

Allocation TypeMulti-year Fund
Section一般
Review Section Basic Section 64020:Environmental load reduction and remediation-related
Research InstitutionCenter for Environmental Science in Saitama

Principal Investigator

Ishiyama Takashi  埼玉県環境科学国際センター, 土壌・地下水・地盤担当, 担当部長 (80297621)

Co-Investigator(Kenkyū-buntansha) 柿本 貴志  埼玉県環境科学国際センター, 土壌・地下水・地盤担当, 専門研究員 (00462747)
渡邊 圭司  埼玉県環境科学国際センター, 水環境担当, 専門研究員 (50575230)
Project Period (FY) 2021-04-01 – 2024-03-31
Project Status Completed (Fiscal Year 2023)
Budget Amount *help
¥4,160,000 (Direct Cost: ¥3,200,000、Indirect Cost: ¥960,000)
Fiscal Year 2023: ¥1,300,000 (Direct Cost: ¥1,000,000、Indirect Cost: ¥300,000)
Fiscal Year 2022: ¥1,300,000 (Direct Cost: ¥1,000,000、Indirect Cost: ¥300,000)
Fiscal Year 2021: ¥1,560,000 (Direct Cost: ¥1,200,000、Indirect Cost: ¥360,000)
Keywords土壌汚染 / 黄鉄鉱 / 重金属類 / 微生物不活性化 / アルカリ性材料 / 汚染対策 / 土壌汚染対策 / 海成堆積物 / 長期・短期リスク抑制 / 微生物不活性化手法 / ホタテ貝の廃棄貝殻 / 環境汚染リスク / 汚染対策技術
Outline of Research at the Start

本研究では、微生物の不活性化剤として酸化マグネシウムを適用し、覆土処理や遮水シート処理を必要としない簡便迅速な対策技術を開発する。酸化マグネシウムは、炭酸カルシウムよりもアルカリ性が高く、申請者らが行った予備実験からも微生物に対する強い不活性化効果が得られている。また、酸化マグネシウムは水に溶けにくく、様々な重金属類に対する不溶化効果も有していることから、これを利用すれば海成堆積物の長期・短期汚染リスクを長期にわたり同時抑制することができる。

Outline of Final Research Achievements

Marine sediments containing framboidal pyrite gradually change to acidic soil owing to long-term atmospheric weathering; subsequently, various harmful heavy metals such as lead, cadmium, and arsenic are leached into the environment. In this study, low-cost, environment-friendly countermeasures against long-term contamination risk of marine sediments containing alkaline materials (CaCO3、MgO) were developed.
Alkaline materials were effective oxidation inhibitors of the pyrite, and the oxidation of the pyrite was suppressed even in the atmosphere by adding materials to the marine sediments with more than 2.5 wt%. MgO was also found to be effective in immobilizing arsenic. This method was able to simultaneously reduce the risk of long-term and short-term contamination of marine sediments.

Academic Significance and Societal Importance of the Research Achievements

近年,海成堆積物由来の土壌汚染が日本各地で発生している。開発した技術は従来技術よりも簡単で安価な技術であり、これにより土地所有者等に生ずる経済的なコスト負担が大幅に軽減される。また、安価な対策技術の開発により土地開発や都市開発が活発となるなど、本技術は環境面だけでなく、経済面でも大いに貢献する。
また、微生物活動を抑制することで土壌汚染を未然に防止するという本技術は、従来技術にはない独創的かつ画期的な発想に基づいている。微生物が引き起こす環境汚染は数多く存在することから、本技術は様々な環境汚染問題に展開できると考えている。

Report

(4 results)
  • 2023 Annual Research Report   Final Research Report ( PDF )
  • 2022 Research-status Report
  • 2021 Research-status Report
  • Research Products

    (5 results)

All 2023 2022

All Journal Article (1 results) (of which Peer Reviewed: 1 results,  Open Access: 1 results) Presentation (3 results) Book (1 results)

  • [Journal Article] 海成堆積物中黄鉄鉱の酸化分解に影響を及ぼす化学的因子の検討2022

    • Author(s)
      石山高 柿本貴司 濱元栄起 白石英孝 渡邊圭司
    • Journal Title

      埼玉県環境科学国際センター報

      Volume: 22 Pages: 65-73

    • Related Report
      2022 Research-status Report
    • Peer Reviewed / Open Access
  • [Presentation] アルカリ性材料による黄鉄鉱の酸化抑制効果の検討2023

    • Author(s)
      石山高
    • Organizer
      第28回地下水・土壌汚染とその防止対策に関する研究集会
    • Related Report
      2023 Annual Research Report
  • [Presentation] 酸化マグネシウムを利用した海成堆積物の短期・長期汚染リスクの同時抑制2022

    • Author(s)
      石山高、柿本貴志、渡邊圭司
    • Organizer
      第27回地下水・土壌汚染とその防止対策に関する研究集会
    • Related Report
      2022 Research-status Report
  • [Presentation] 黄鉄鉱の酸化に影響を及ぼす化学的因子の検討2022

    • Author(s)
      石山高、柿本貴志、渡邊圭司
    • Organizer
      第56回 日本水環境学会年会
    • Related Report
      2021 Research-status Report
  • [Book] ぶぎんレポート2023

    • Author(s)
      石山高
    • Total Pages
      2
    • Publisher
      ぶぎん地域経済研究所
    • Related Report
      2023 Annual Research Report

URL: 

Published: 2021-04-28   Modified: 2025-01-30  

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